【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能電池，尤其涉及一種se-topcon電池及其制備方法。
技術介紹
1、選擇性發射極（selective?emitter，se）太陽能電池，即在金屬柵線與硅片接觸部分及其附近進行高濃度摻雜，而在電極以外的區域進行低濃度摻雜，將接觸區做重摻雜有利于電荷傳輸，將非接觸區做輕摻雜有利于表面鈍化，減少復合損失，提升電池開壓，進而提升電池的轉換效率。se+topcon技術的結合，將進一步提高電池的轉化效率，是未來高效太陽能電池的主流發展趨勢。
2、目前，在se-topcon太陽能電池生產過程中會在電池正面通過硼擴散制備pn結，并且采用激光se技術實現在金屬柵線與硅片的接觸部位進行重摻雜，在電極之間進行輕摻雜，這樣的結果可降低擴散層復合，由此可提高光線的短波響應，同時減少前金屬電極與硅的接觸電阻，使得短路電流、開路電壓和填充因子都得較好的改善，從而提高轉化效率。但是，激光摻雜需要購買大量的激光設備，設備投資較高，導致電池制造成本居高不下。再者，經激光推進的重摻區（金屬化區域）的硼濃度在6×1018atoms/cm3左右，pn結深度1.8μm左右；輕摻雜（非金屬化區域）的硼濃度在4×1018atoms/cm3左右，pn結深度1μm左右，為了達到重摻區的濃度和結深要求，輕摻區的濃度和深度無法進一步降低，不利于光在短波段（300-400nm）的進一步吸收，造成短波響應降低，短路電流下降，進而影響電池效率。因此，有必要提供一種新的se-topcon電池的制備工藝，以降低電池的生產成本，并提高se-topcon電池的電池
技術實現思路
1、針對現有技術中se-topcon電池的生產工藝存在的需要經過激光摻雜，對設備投入較高，以及激光摻雜工序會造成電池效率降低等問題，本專利技術提供一種se-topcon電池及其制備方法。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供的技術方案是：
3、一種se-topcon電池的制備方法，包括以下步驟：
4、s1，對硅片進行制絨，對制絨后的硅片進行硼擴散，硼擴散后方塊電阻為230ω/sq-550ω/sq；
5、s2，在硼擴后的硅片正面的金屬化區制備掩膜；每一掩膜的寬度與金屬化區柵線的寬度相同；
6、s3，掩膜制備結束后，將硅片進行清洗去除硅片背面和邊緣的bsg層，然后進行隧穿氧化層和多晶硅層的制備；
7、s4，對多晶硅層進行磷擴散摻雜或原位摻雜；
8、s5，將摻雜后的硅片先進行正面psg的清洗去除，然后進行正面繞鍍多晶硅的清洗去除，最后進行上述掩膜、正面bsg層和背面psg層的清洗去除；
9、s6，在清洗后的硅片正背面制備鈍化層，印刷燒結，得se-topcon電池。
10、在傳統se-topcon電池的生產方法中，一般需要采用激光se技術對金屬化區進行重摻雜，通過激光的高能量特性加熱激光掃描區域，將硼硅玻璃層中的硼元素推進到晶體硅內部，提高電荷傳輸性能。但是，為了達到重摻雜區的濃度和結深要求，輕摻區的濃度和結深就無法進一步降低，導致短波響應降低，短路電流下降，進而影響電池效率，且激光設備價格昂貴，使得電池的生產成本居高不下。
11、相對于現有技術，本專利技術提供的se-topcon電池的制備方法，創造性地提出在硼擴后采用掩膜將金屬化區的富硼層進行掩蓋后，進行后續的隧穿氧化層和多晶硅層的制備和磷擴散摻雜/原位擴散摻雜，然后經過清洗去除掩膜和非掩膜區的bsg層和富硼層，保留掩膜下的富硼層，將該富硼層作為重摻區，不但可以省去激光推進工序，且硼擴工序形成的富硼層的厚度較薄，可制成較淺的pn結，結深淺，有利于短波吸收，提高短路電流，進而提升電池效率。本專利技術提供的se-topcon電池的制備方法簡便，無需昂貴的激光設備，設備投入低，能夠有效降低電池的生產成本，并提高電池的生產效率，對于推進高效太陽電池制備技術的發展具有重要意義。
12、需要說明的是，在對硅片進行制絨之前需要對硅片進行清洗，以去除硅片表面的油污、雜質等。
13、優選的，s1中，所述硅片為n型硅片。
14、進一步地，所述每一掩膜的寬度為15μm-30μm。
15、進一步地，掩膜的高度為30nm-80nm。
16、優選的，s1中，制絨液為質量濃度1.2%-2.5%的強堿溶液。進一步地，所述強堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
17、本專利技術對硅片的制絨工藝不做特殊限定，采用本領域常規的制絨工藝即可。
18、優選的，s1中，所述硼擴散的推結溫度為850℃-1050℃，硼擴散的推結時間為2400s-4500s。
19、需要說明的是，上述推結溫度指的是硼擴散和氧化的溫度，推結時間指的是硼擴散和氧化的總時間。
20、相比于激光se推進，硼擴散步驟無需較長時間的高溫推結，降低了誘導硅片內部缺陷從而產生氧環的風險。
21、優選的，s2中，所述掩膜為氮化硅膜或氧化硅膜。
22、優選的，s2中，采用pecvd法制備氮化硅膜，采用熱氧化法、濕氧氧化法或pecvd法制備氧化硅膜。
23、具體地，氮化硅掩膜的制備方法為：采用pecvd設備在真空狀態下，通入硅烷氣體（sih4），流量為800sccm-2500sccm，氨氣流量3800sccm-13500sccm，沉積溫度為410℃-490℃，沉積時間為580s-1100s。
24、具體地，氧化硅掩膜的制備方法為：采用pecvd設備，通入n2o氣體，流量為7500sccm-11000sccm，沉積溫度為390℃-450℃，沉積時間為800s-2600s。
25、具體地，制備氮化硅掩膜或氧化硅掩膜時，將硼擴后的硅片裝載到板式pecvd設備的石墨舟上，加蓋掩膜板，掩膜板的鏤空區域與金屬化區域的柵線對應，然后再進行氮化硅膜或氧化硅膜的沉積。
26、優選的，s3中，采用質量濃度3%-9%的氫氟酸溶液去除bsg層。
27、具體地，采用鏈式設備對硅片背面和邊緣的bsg層進行去除。
28、優選的，s3中，所述隧穿氧化層的厚度為0.5nm-2nm，所述多晶硅層的厚度為80nm-160nm。
29、本專利技術采用常規方法沉積隧穿氧化層和多晶硅層，對具體工藝參數無特殊要求，按照本領域常規的生成隧穿氧化層和多晶硅層的工藝制備即可。
30、需要說明的是，制備隧穿氧化層和多晶硅層可采用本領域常規的pecvd法、lpcvd法或pvd法，采用lpcvd法時可采用硅片雙插或單插的方式均可，本專利技術不做特殊限定。
31、優選的，s4中，磷擴散或原位摻雜后的方塊電阻為25ω/sq-45ω/sq。
32、本專利技術對磷擴散摻雜或原位摻雜的工藝不做特殊限定，采用本領域常規方法即可。
33、優選的，s5中，采用質量濃度1%-5%的氫氟酸溶液清洗去除硅片正面的psg層，清洗時間為30s-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S1中，制絨液為質量濃度1.2%-2.5%的強堿溶液。
3.如權利要求1所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S1中，所述硼擴散的推結溫度為850℃-1050℃，硼擴散的推結時間為2400s-4500s。
4.如權利要求1所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S2中，所述掩膜為氮化硅膜或氧化硅膜，掩膜的高度為30nm-80nm。
5.?如權利要求4所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S2中，采用PECVD法制備氮化硅膜，采用熱氧化法、濕氧氧化法或PECVD法制備氧化硅膜。
6.如權利要求1所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S3中，采用質量濃度3%-9%的氫氟酸溶液去除BSG層；和/或
7.如權利要求1所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S4中，磷擴散摻雜或原位摻雜后的方塊電阻為25Ω/Sq-45Ω
8.如權利要求1所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S5中，采用質量濃度1%-5%的氫氟酸溶液清洗去除硅片正面的PSG層，清洗時間為30s-60s；采用質量濃度為3.5%-7.5%的強堿溶液清洗去除硅片正面繞鍍的多晶硅層，清洗時間為220s-360s；采用質量濃度8%-18%的氫氟酸溶液同時去除所述掩膜、正面BSG層和背面PSG層，清洗時間為80s-140s。
9.如權利要求1所述的SE-TOPCon電池的制備方法，其特征在于，S6中，所述鈍化層包括：在硅片正面依次制備氧化鋁層和氮化硅層；在硅片背面制備氮化硅層；所述氧化鋁層的厚度為2nm-6nm，所述正背面氮化硅層的厚度為70nm-90nm。
10.一種SE-TOPCon電池，其特征在于，由權利要求1-9任一項所述的SE-TOPCon電池的制備方法制備得到。
...【技術特征摘要】
1.一種se-topcon電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的se-topcon電池的制備方法，其特征在于，s1中，制絨液為質量濃度1.2%-2.5%的強堿溶液。
3.如權利要求1所述的se-topcon電池的制備方法，其特征在于，s1中，所述硼擴散的推結溫度為850℃-1050℃，硼擴散的推結時間為2400s-4500s。
4.如權利要求1所述的se-topcon電池的制備方法，其特征在于，s2中，所述掩膜為氮化硅膜或氧化硅膜，掩膜的高度為30nm-80nm。
5.?如權利要求4所述的se-topcon電池的制備方法，其特征在于，s2中，采用pecvd法制備氮化硅膜，采用熱氧化法、濕氧氧化法或pecvd法制備氧化硅膜。
6.如權利要求1所述的se-topcon電池的制備方法，其特征在于，s3中，采用質量濃度3%-9%的氫氟酸溶液去除bsg層；和/或
7.如權利要求1所述的s...
【專利技術屬性】
技術研發人員：潘明翠，王紅芳，郎芳，翟金葉，孟慶超，馬紅娜，趙學玲，王子謙，史金超，張麗娜，李獻朋，尹麗麗，于航，郭曉杰，薛敬偉，于波，劉瑩，麻超，
申請(專利權)人：英利能源發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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